石墨烯是目前已知的材料之王:單層石墨烯只有一個碳原子的厚度,約為0.335nm,是目前已知的最薄的材料,在材料屬性方面擁有多項世界之最(最強導電性、最硬材料、超高強度、超高導熱率、超高透光率),因此石墨烯材料在儲能、電子元器件、復合材料等多個領域有望帶來革命性應用。
石墨烯制備的主要方法有四種,包括微機械剝離法、外延生長法、化學氣相沉積法和氧化石墨還原法等。其中最有可能實現產業化的為化學氣相沉積法(CVD)。將含碳原子的氣體有機物如甲烷、乙炔等在鎳或銅等金屬基體上高溫分解,脫出氫原子的碳原子會沉積吸附在金屬表面連續生長成石墨烯。CVD法制作石墨烯相對簡單易行,可以大面積成長,且得到的石墨烯較為完整,質量較好,轉移到其它基體上使用也不困難,在器件制備上優勢較明顯,因此受到廣泛關注。
由于石墨烯的潛力巨大,全球各大科研機構及企業紛紛投入石墨烯的研發和產業化浪潮中。從目前已經公布的消息來看,韓國、日本和中國在石墨烯的應用和產業化方面走在世界的前面。但總體而言,目前市面上還缺乏相關產品的銷售,特別是石墨烯的薄膜的相關應用產品。石墨烯離真正的產業化尚有一定距離。